НАШЕСТВИЕ

Они — одна из главных опасностей в жизни современного человека. Эти мельчайшие — размером примерно в десятимиллионную часть миллиметра (или еще мельче) — агенты способны вызывать самые грозные заболевания. Причем спектр их поражающего действия постоянно растет. То и дело приходят тревожные сообщения о заболеваниях, вызываемых ими, — как хорошо известных, так и новых, пока никому не известных. Есть сведения, что некоторые заболевания, до сих пор считавшиеся исключительно наследственными, связанными со слабым иммунитетом или нездоровым образом жизни — как, например, шизофрения, рассеянный склероз, бронхит и другие, также спровоцированы этими крошечными злодеями. Имя им — вирусы.

Многочисленны, разнообразны, изменчивы

— Сегодня доказана связь вирусов со многими заболеваниями, которые раньше считались не вирусного происхождения, говорит заведующая отделом молекулярной биологии вирусов Института микробиологии и вирусологии им. Заболотного НАНУ, членкор. НАНУ, профессор Наталия ДЯЧЕНКО. — К примеру, и это особенно четко доказано в эксперименте, с некоторыми онкозаболеваниями. Есть вирусы, связанные с определенными патологиями сердечно-сосудистой системы. Постепенно накапливается все больше доказательств связи вирусов и с рядом других патологий человека.

— Это вновь появившиеся вирусы или существующие давно?

— И те, и другие. Сейчас появилось такое понятие, как эмерджентные вирусы, то есть те, которые открыты недавно. Причем процесс открытия новых вирусов беспрерывен. С другой стороны, улучшается диагностика заболеваний, совершенствуются диагностические средства. Это способствует не только открытию новых вирусов, но и четкому установлению связи «вирус—заболевание» там, где раньше она не была установлена. С этим, в основном, и связано видимое увеличение вирусных инфекций. Хотя существует и другой фактор — тотальное снижение состояния иммунной системы населения.

— Какие еще, помимо укрепления иммунитета, существуют методы профилактики вирусных заболеваний? Вакцинация?

— Вирусы очень своеобразные возбудители: они многочисленны и разнообразны по своим свойствам. С некоторыми, действительно, относительно легко справиться с помощью санитарно-эпидемиологических мер и вакцинации. Так, одно из величайших достижений мировой медицины — победа над оспой — стало возможным именно благодаря вакцине, разработанной более 200 лет тому назад английским врачом Дженнером. Комплекс мер против полиомиелита привел к тому, что сегодня практически прекращена циркуляция диких штаммов полиомиелита. Это примеры так называемых контролируемых инфекций, с которыми легко справиться с помощью вакцинации.

Но сейчас все больше поднимают голову те вирусы, для которых в силу разных причин данная мера не эффективна. Яркий пример — вирус гриппа. Он очень изменчив: организация его генома такова, что он легко изменяется под влиянием внешних условий и индивидуальных особенностей человеческого организма.

— Фирмы, выпускающие вакцины против гриппа, пишут, что ежегодно приходится создавать новую вакцину — против вируса, который будет «хозяйничать» в ближайшие полгода-год. К тому же, нет никакой уверенности, что человек заболеет именно этим типом вируса, а не «затаившимся» прошлогодним. Для каких еще болезней вакцинация не эффективна?

— К сожалению, их значительно больше тех, для которых данная мера вполне действенна. Это, во-первых, представители семейства герпесвирусов: вирусы герпеса простого 1 и 2 типов, цитомегаловирус, вирус ветрянки — герпес зостер, вирус Эпштейна-Барр и другие. У них есть особенность — инфицированный заболевает далеко не всегда, но зато носителем инфекции является почти все население. Обычно инфицирование происходит в детском возрасте и протекает латентно: если состояние иммунной системы достаточно хорошо, не возникают провоцирующие факторы, то болезнь может и не развиться. Вирусы герпеса обоих типов, цитомегаловирус привлекают внимание врачей не только потому, что для них не эффективна вакцинация, но и в связи с тем, что они, а также вирус краснухи и токсоплазма, проходят через плаценту и вызывают патологию плода.

Так, вирус краснухи в 50—90% случаев заболевания становится причиной формирования врожденных пороков развития. Частота и в определенной степени специфичность врожденных аномалий зависят от времени инфицирования: первые 4 недели — врожденные пороки развития наблюдаются у 90—100% плодов, 4—8-я недели — у 50%, 8—12-я недели — 10—15%. Чаще всего поражаются глаза, сердце, орган слуха, реже — костная система, центральная нервная система и другие. Могут встречаться множественные пороки развития и пороки сердечно-сосудистой системы. Вирус цитомегалии чаще является причиной спонтанных абортов. Врожденная цитомегаловирусная инфекция встречается у 14% детей, рожденных инфицированными матерями. В течение двух лет жизни у 10—15% этих малышей появляются тяжелые дефекты развития и поражения внутренних органов. 2,5% детей с врожденными аномалиями — появились на свет в результате перенесенного их матерями гриппа во время беременности. Если же говорить о респираторных заболеваниях, то кроме гриппа их вызывает целая «армада» вирусов.

— Недавно столкнулась с бронхитом — казалось бы, типично простудным заболеванием, — вирусного происхождения.

— Бронхит как раз и вызывается аденовирусами, RS-вирусами и даже вирусом герпеса.

— Если вакцинация и антибиотики не эффективны, то каким образом лечат подобные заболевания?

— Лечение вирусных инфекций предполагает использование препаратов нескольких видов — химических антивирусных веществ, ингибирующих репродукцию того или иного вируса (химиотерапия), интерферонов и их индукторов, специфических антител (иммуноглобулинов). Антибиотики же для лечения вирусных инфекций не эффективны в силу нечувствительности к ним этих патогенов. Спектр лечебных препаратов, эффективных против наиболее распространенных вирусов человека, в целом еще не велик, но он с каждым годом расширяется. В частности, наш институт, совместно с коллективом профессора С.Писаревой из Института педиатрии, акушерства и гинекологии разработал первый отечественный препарат для лечения цитомегаловирусной инфекции — специфический иммуноглобулин.

Вместо шприца — морковка

Ничего таинственного в широком распространении вирусных инфекций не видит и профессор Светлана ПИСАРЕВА, заведующая отделом научных проблем невынашиваемости беременных Института педиатрии, акушерства и гинекологии АМН Украины:

— Если говорить о заболеваниях, передающихся половым путем, возбудителями которых являются вирусы и бактерии, то причина, на мой взгляд, проста — свобода нравов. К тому же, если раньше самым надежным способом предохранения от нежелательной беременности был презерватив, то сегодня появились различного рода химические препараты, которые, в отличие от презерватива, никак не защищают от инфекций. Количество больных в последнее время возросло в 5—10 раз. Вот вчера был прием: из 15 человек 10 имеют то или иное инфекционное заболевание. А они — главная причина невынашиваемости плода. Но если раньше установление причин спонтанных абортов у женщины начинали с гормонального исследования, то теперь — с наличия инфекции. Сейчас проходит клиническую апробацию специфические препараты против герпеса 1- и 2-го типов, цитомегаловируса — с ними плод инфицированной беременной будет полностью защищен.

— Насколько эффективны уже имеющиеся методы?

— Считается, что полностью избавиться от вирусов герпеса нельзя: можно лишь добиться стойкой ремиссии, что нам в большинстве случаев и удается сделать. В таком случае рождается полностью здоровый ребенок. Хотя, конечно же, ему потребуется тщательное обследование и наблюдение врачей в течение некоторого времени.

— Но все эти мероприятия, насколько я понимаю, наиболее эффективны до наступления беременности. Скажите, насколько доступна диагностика вирусных инфекций, важных в гинекологии и акушерстве?

— Сами вирусы определяются достаточно сложно, но существуют тесты, позволяющие ставить диагноз по наличию геномов, антигенов вирусов или специфических антител. В современной клинической практике используются различные способы диагностики. Наиболее специфическими и высокоинформативными считаются сегодня молекулярно-биологические и иммуно-химические методы. Но в принципе, определить наличие вирусной инфекции, даже протекающей латентно, могут и в обычных диагностических лабораториях.

Любая женщина, желающая родить ребенка, должна пройти соответствующее обследование. Особенно, если учесть, что, по убеждению американских ученых, треть населения земного шара поражена вирусом простого герпеса (ВПГ) и у половины из них рецидивы наблюдаются по меньшей мере один раз в год, поскольку устойчивого иммунитета против ВПГ не существует. Статистические данные относительно распространенности герпесвирусных заболеваний в странах с разным уровнем социального развития разнятся. Например, в США, Канаде, странах Евросоюза носителями вируса являются от 30 до 50% населения, а в странах третьего мира этот показатель достигает 80—90%. В Украине глубокие исследования распространенности ВПГ не проводились.

Помимо работы над специфическими вирусными препаратами, ученые продолжают совершенствовать средства профилактики вирусных заболеваний. Одно из перспективных направлений — ассоциированные поликомпонентные прививочные средства. То, что на одновременное введение разных антигенов вирусов и бактерий в организме формируется полноценный иммунитет, доказано на примере широко применяемых вакцин АКДС (против коклюша, дифтерии и столбняка), полиомиелитной, действующей сразу на три вируса, полианатоксиновой (против столбняка, газовой гангрены, ботулизма). В ближайшее время можно ожидать и целый ряд новых ассоциированных прививочных препаратов — к АКДС добавятся вакцины против гепатита В, герпеса, ветрянки. За рубежом такой многокомпонентный препарат уже в стадии разработки. К сочетанной вакцине против трех типов полиомиелита приплюсуются антигены кори, краснухи, паротита. Если же говорить о более далекой перспективе, то, вероятно, мы придем к двум базовым многокомпонентным вакцинам, которые смогут обеспечить всю полноту плановой иммунизации детей.

Однако введение вакцин парентерально не всегда безопасно. При этом всегда сохраняется опасность привнесения в организм вместе с вакциной других вирусов. Наука уже сосредоточила свое внимание на иммунопрепаратах, вводимых более физиологическим путем — через рот, дыхательные пути, желудочно-кишечный и урогенитальный тракты. Создаются таблетки, капсулы, аэрозоли, свечи.

Широкие возможности пероральной вакцинации известны давно. Помимо пероральных полиомиелитной, чумной, оспенной и энцефалитной вакцин, ученые разрабатывают такого типа иммунопрофилактические средства против туберкулеза, кори, паротита, холеры, гриппа, туляремии, бруцеллеза. Целый ряд заболеваний, и прежде всего передаваемых половым путем, диктует необходимость разработки и свечевых вакцин, вводимых ректально или вагинально. Они смогут доставить в более концентрированном виде антигены прямо к «входным воротам» инфекции. Скорее всего, одна из форм будущей вакцины против ВИЧ тоже будет суппозиторной. Уже появились модели свечевых иммунобиологических препаратов.

Вполне возможно, что с дальнейшим развитием генотерапии и генопрофилактики невосприимчивости организма к той или иной инфекции удастся достигнуть и трансплантацией гена, ответственного за формирование специфического иммунитета к каждой инфекции. Не исключено, что наших правнуков будут иммунизировать... овощами. Генная инженерия уже научилась выводить трансгенные растения. Следующим шагом, считают некоторые российские ученые, станет культивирование моркови из семян, в которые встроены антигены возбудителей инфекции.

Биосфера: вызов принят

Весьма оригинальную гипотезу о причинах роста вирусных заболеваний имеет членкор. НАНУ, академик АМН, профессор Института молекулярной биологии и генетики НАНУ Виталий КОРДЮМ:

— Долгое время господствовало мнение, что с появлением человека эволюция на планете прекратилась. Только сейчас начали понимать иллюзорность этого подхода. Эволюционные процессы происходят постоянно и яркий тому пример — вирусы. Некоторое время назад неожиданно начались совершенно необычные вспышки эпидемий. Иридовирусы, хитридиевые грибы, бактерии и другие микроорганизмы вдруг начали массово поражать амфибий, вызывая неведомый ранее «синдром больного водоема». И у специалистов возник вопрос — почему сегодня возникла угроза инфекционных болезней для группы животных, возраст которых четверть миллиарда лет. В июне 1995 г. внезапно возникла массовая эпидемия, поразившая коралловые рифы Флориды. А возраст кораллов еще почтенней, чем амфибий. Возбудителем оказалась новая бактерия из группы, никогда не относившейся даже к потенциальным патогенам, и вдруг сразу начавшая разрушать ткани кораллов с невероятной скоростью — 2 см в сутки. Таким образом, взрывную эволюцию инфекций можно признавать, можно не признавать, но как показывает реальность, она началась и идет по нарастающей.

— Мне казалось, что наиболее «яростно» в последнее время вирусы «атакуют» людей.

— Действительно, главным объектом нашествия является человечество. Судите сами. С 1973 по 1999 гг. были описаны 20 новых инфекций и их возбудителей, около 20 новых вирусов человека. Вопрос только в том, новые это вирусы (то есть вообще отсутствовавшие ранее) или давно известные. На этот принципиальный вопрос не всегда можно дать однозначный ответ. В некоторых случаях, возможно, имеем дело с вирусами давно существовавшими, но просто не идентифицированными. Это очень хорошо видно на примере истории инфекционных гепатитов. Так эпидемии «желтухи» были впервые описаны в 1791 году, но только в 1942 г. на «добровольцах» была доказана связь вируса с заболеванием. Но это относится только к вирусу гепатита В. Вирус гепатита С был описан только в 1989 г. А инфицировано им, по оценке ВОЗ, около 3% всех людей в мире. И последствия от такого инфицирования просто ошеломляющие: в течение 20 лет у 20% вирусоносителей разовьется цирроз, еще у 5% — рак печени. Очень трудно представить себе, что раньше этого не замечали, ведь 85% инфицированных гепатитом С становятся его пожизненными носителями. Уже описано более 50 подтипов этого вируса. Что будет дальше, сказать никто не может. Но поскольку радикальных мер пресечения пандемии нет, то нет оснований полагать, что она прекратится. Поскольку каналы передачи вируса гепатита С сходные с таковыми ВИЧ-инфекции, экстраполяции получаются просто чудовищными. Но если по поводу гепатита С можно спорить, то уже совсем недавние открытия считать ранее незамеченными просто нельзя.

Такая ситуация с вирусами группы герпес, три типа которых (6, 7 и 8) были идентифицированы начиная с 1986 г. Также очень трудно себе представить, что раньше не замечали инфекций, вызываемых вирусами Марбург и Эбола. Ведь смертность от Эбола составляет 75%, а степень инфицированности исключительно высокая. Но эволюция вирусов продолжает ускоряться и, наконец, стала реализовываться буквально «на глазах». С конца 1998 г. начали поступать первые сообщения о случаях тяжелого вирусного энцефалита в Малайзии среди фермеров и разводимых ими свиней. Хворь распространилась (или независимо возникла) и начала обнаруживаться в 1999 г. в других регионах Азии, вызывая смертность почти в 50% случаев. Примерно в это же время регистрируются вспышки инфекционного энцефалита в Австралии с очень высокой смертностью, которая в некоторых группах населения достигала 90%. В обоих случаях возбудителями оказывались новые, неизвестные ранее представители парамиксовирусов.

Увы, даже современные методы исследования не всегда позволяют распознать возбудителя недуга. Так болезнь Кавасаки как нозологическая единица была идентифицирована в 1967 г. Но установлена лишь ее инфекционная природа. Что же касается возбудителя, то все выдвигавшиеся кандидаты не подтверждались. А тут еще резко активизировались старые, известные, ранее мало значимые инфекции. И в конце 1980-х годов появилось понятие «эмерджентные вирусные болезни», превратившиеся десять лет спустя в главную проблему здравоохранения.

— Наверное, к ним можно отнести и ВИЧ?

— Да. Причем, удивляют не столько масштабы распространения инфекции, сколько непредсказуемые особенности ее развития. Симптомы СПИДа у ряда гомосексуалистов относятся к концу 70-х. В начале 80-х был идентифицирован этиологический фактор СПИДа, а болезнь приняла масштабы, характерные для начала эпидемии. А что было до того? Первый человек с классическими симптомами СПИДа умер в 1959 г. Симптомы были столь нелогичны для медицины, что часть органов сохранили. Это позволило через 30 лет выделить и изучить поразивший организм вирус, которым оказался ВИЧ.

В 1989 г. были опубликованы результаты анализа одного из образцов крови, взятого у жителя Африки в 1959 г. и сохраненного до наших дней. В нем также обнаружили фрагменты ВИЧ. Наконец, в 1998 г. после целенаправленных поисков были выделены фрагменты генома ВИЧ из образцов крови 1959 г., которые тогда были взяты у человека, проживающего сейчас в Каншасе. На основании филогенетического анализа был сделан вывод: ВИЧ-1 произошел от вируса иммунодефицита обезьян, который стал источником по меньшей мере трех независимых попаданий в человеческую популяцию практически одновременно в интервале между 1940 и 1950 годами. То есть, первый случай заболевания СПИДом был зарегистрирован и описан еще в 1959 году, в то же время в образцах крови жителей Африки обнаруживается ВИЧ. Первые больные обращают на себя внимание только в конце 70-х, то есть через 20 лет. Они начинают выявляться локально, только в одной группе, первоначально СПИД даже называли «болезнью гомосексуалистов». А затем сразу взрыв и чуть более чем за десять лет количество инфицированных переваливает за 50 млн.! И это, в общем-то, при весьма ограниченных условиях передачи — только инъекционным, половыми путями и через «грязные» медицинские инструменты. Таким же путем передаются и другие болезни (например, сифилис), но ведь ничего подобного никогда не было.

Однако самое тревожное то, что изменения вирусов происходят стремительно, взрывная эволюция идет даже на уровне одного индивидуума в процессе болезни. В эксперименте на шимпанзе было показано, что через шесть недель после первичного инфицирования вирусом гепатита С выделявшиеся варианты уже были мало похожи на варианты начального возбудителя и, к тому же, различались у разных обезьян. То есть эволюция шла не только стремительно, но и самыми различными путями. Через 1—6 недель появились новые варианты. И, наконец, естественная эволюция вируса в одном организме привела к таким изменениям, что стала возможна реинфекция первично инфицировавшим штаммом. Подобная эволюция происходит и в человеке и характерна для других вирусов. Вирус иммунодефицита человека, в силу ряда присущих ему особенностей, мутирует в миллион раз интенсивнее, чем структуры ДНК. Это означает, что за один год он может пройти такую же эволюцию, как какой-нибудь мало поворотливый (в плане мутирования) вирус, например, оспы или герпеса, проходит за миллион лет.

— Наверное, такая «неповоротливость» дает человеку некоторые преимущества в плане прогнозирования и профилактики эпидемий вирусных заболеваний. К примеру, об эпидемии вируса гриппа медики всегда предупреждают заранее и все желающие могут к ней подготовиться: укрепить иммунитет, сделать прививку.

— В отношении вирусов мы имеем дело с таким фактом, как «неопределенность инфекции». Ведь даже с самим вирусом гриппа не все так просто. Во время пандемии гриппа 1918 года от него погибло, по разным оценкам, 40—50 млн. человек. Чтобы понять, какие же фундаментальные отличия привели к такому невероятному результату, из образцов умерших в 1918 г. и захороненных в вечной мерзлоте выделили и изучили изоляты, ставшие причиной пандемии. Что обнаружилось? Незначительная изменчивость. Но вирусы (в том числе и вирус гриппа) постоянно меняются и даже намного более кардинальным образом, однако подобного не происходит. Вернее, происходит нечто странное, позволяющее говорить о том, что в наших представлениях имеется какой-то очень крупный, важный для понимания всей проблемы пробел. Пока что никто не может объяснить, чем вызывается непредвиденный взрыв эпидемий, таких, как испанка, гепатит С, СПИД и так далее.

— Возможно, существуют определенные условия, ускоряющие эволюцию вирусов, устранив которые можно предотвратить эпидемию?

— Одно из таких условий — концентрация в каком-либо определенном месте как можно большего числа самых различных патогенных, непатогенных, условно-патогенных вирусов самых разных организмов. Кроме того, необходимо достаточное количество объектов, в которых вирусы будут эволюционировать. Объекты эти должны быть максимально восприимчивы (компетентны) к вирусам и другим инфекциям. Для этого в организме должны быть максимально подавлены все системы противодействия, из которых наиболее важна, но далеко не единственна, иммунная система. Наличие вышеперечисленных факторов обуславливает формирование целых полигонов развития различных инфекций. Так, ВИЧ формируется в Африке, новые варианты гриппа — по большей части в Азии и так далее. К сожалению, к полигонам эволюции инфекции относится и Украина.

— Почему именно человечество стало основной жертвой вирусов?

— Только человечество вышло из-под контроля биосферы, создав новую систему — ноосферу, которая регулируется законами человеческого разума, а не биологии. Внутренняя устойчивость биосферы основана на контроле за ее составляющими — видами, популяциями, сообществами. Причем, для системы не имеет значения, какие виды, популяции или особи ее составляют — главное, чтобы они были в достаточном количестве, разнообразие и соблюдалось равновесие. Как только один из видов начинает преобладать, включаются контрольные механизмы в виде ограничения пространства, пищи, наличия конкурентов, паразитов, болезней и так далее. Человечество все эти контрольные механизмы разорвало. Результат — стремительный рост численности населения. Рост численности выше пределов естественных колебаний уже сам по себе является пусковым механизмом эпидемии. Численность падает, сомкнутость популяции исчезает, передача инфекции прекращается и эпидемия затухает. Но так — в биосфере. Ноосфера же свою численность не уменьшает, а, наоборот, стремительно наращивает.

— Кстати, почему именно вирусы, а не, скажем, растения или насекомые, выбрала природа в качестве своего главного «оружия»?

— Вызов ноосферы по своим временным масштабам, соотносительно масштабам эволюционным, мгновенен. Отреагировать на него эволюционно может лишь то, что мультиплицирует и генетически изменяется намного быстрее взрывообразно меняющейся ноосферы. Из всего состава биосферы это присуще только вирусам и микроорганизмам. Для них же существуют механизмы молниеносной и массовой изменчивости.

— Что дальше?

— Скорее всего, повышение эффективности заражения уже по существующим каналам и освоение новых. Официально никто не признает, что, скажем, ВИЧ может передаваться в быту при обычных контактах. Однако описывая ситуацию со СПИДом в России, отмечают, что в 30—40% случаев передача вируса остается неизвестной.